JPS6013547Y2 - 帯状金属板の形状修正装置 - Google Patents

帯状金属板の形状修正装置

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JPS6013547Y2
JPS6013547Y2 JP15203481U JP15203481U JPS6013547Y2 JP S6013547 Y2 JPS6013547 Y2 JP S6013547Y2 JP 15203481 U JP15203481 U JP 15203481U JP 15203481 U JP15203481 U JP 15203481U JP S6013547 Y2 JPS6013547 Y2 JP S6013547Y2
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JP
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metal plate
shape
pressure
shaft
pressure chamber
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豪臣 小野
幸雄 春本
治 佐波
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株式会社淀川製鋼所
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、いわゆる耳のびや中のび等の形状不良な状態
にある帯状金属板の形状修正を行うために用いられる形
状修正装置に関するものである。
一般に、帯状金属板を、これに適宜の張力付与機構でも
って所定の長手方向張力を付与させながら、その通板経
路の上下に千鳥状に配設されたワークロール間を通過さ
せることによって1、張力と曲げとを同時に与えて形状
修正させることが知られているが、この場合において、
ワークロールが撓むため良好な形状修正が行われ難いと
いった問題があった。
そこで、従来の形状修正装置にあっては、第1図に示す
如く、金属板1の上側に二つの所定のクラウン付の上ワ
ークロール2,3を配設すると共に、その下側であって
上ワークロール2,3間の位置にバックアップロール5
で支持された小径の下ワークロール4を配設して、上ワ
ークロール2.3が撓んでも、金属板1に所望の張力と
曲げを与えながら、金属板1の形状修正を良好に行いう
るよう図っている。
ところが、このような形状修正装置によれば、その材質
、板肉、板厚が同一でその形状が全く同一の金属板1を
形状修正する場合には問題はないが、このようなことは
現実にはあり得ないし、金属板の材質、板肉、板厚が変
わると張力を変える必要があり、この張力の大小に応じ
てロールの撓みが異なる等の理由により、クラウンの異
なったワークロールを適当数用意しておき、形状修正を
行う金属板1の材質、板肉、板厚、形状等の素材条件に
応じて前記上ワークロール2,3を取換えているのが実
状である。
したがって、このようなワークロール2,3の取換作業
は極めて面倒であり、このため操業率が大巾に低下する
といった支障が生じる。
そこで、上ワークロール2,3の取換えに伴う操業率の
低下を可及的に防止するために、素材条件が一定の類似
範囲にある金属板は、これらを一種類の上ワークロール
2,3でもって形状修正させているのが実状であり、こ
のため、どうしても金属板の形状修正が適正に行われ得
ないといった支障が生じていた。
本考案は、上記の点に鑑みてなされたもので、如何なる
素材条件の帯状金属板をも、ワークロールを取換えるこ
となく操業率を向上させながら、適正に形状修正するこ
とのできる帯状金属板の形状修正装置を提供するもので
ある。
次に、その一実施例を第2図〜第8図について説明する
第2図に図示せる形状修正装置11において、12は帯
状金属板13の略水平な通板経路14の適所に設けられ
た第1張力付与機構で、上下二列に千鳥状に配置された
適当数の張力付与ロール15.15・・・からなり、1
6は通板経路14の適所であって第1張力付与機構12
から通板方向(矢印方向)へ所定量離間した位置に配設
された第2張力付与機構で、第1張力付与機構12と同
様に上下二列に千鳥状に配置された適当数の張力付与ロ
ール17.17・・・・・・からなり、金属板13が各
張力付与ロール15及び17を波状に経過せしめられて
いる。
したがって、この第1及び第2張力付与機構12.16
によって、両張力付与機構12.16間を通過する金属
板13にはその材質、坂出、板厚等に応じて所定の長手
方向胆力が付与されるようになされている。
また、18は両張力付与機構12.16間の通板経路1
4部分の適所であって第2張力付与機構16寄りの位置
に配設されたレベラーで、金属板13の厚み方向両側位
置つまり上下位置に各々配設された、金属板13の巾方
向に沿う二つの上ワークロール19,21び一つの下ワ
ークロール21とからなる。
雨上ワークロール19.20は、上下位置を同一とし且
つ互に近接状に配置されていて、何れもクラウンを調整
可能なりラウン調整ロールに構成されているので、以下
その構成について説明する。
なお、雨上ワークロール19.20は同一構造に構成さ
れているので、以下においては一方の上ワークロール1
9のみにっにて説明する。
上ワークロール19は、鋳鉄等所望材質の円筒状のシェ
ル24にその内径より適宜量小径の鍛鋼等所望材質のシ
ャフト25を同心的に挿通させた状態で、シェル24の
両端部を適宜の軸受機構26.26を介してシャフト2
5に回転自在に且つ軸線方向移動不能に支持させると共
に、シャフト25の両端部を適宜の支持機構27.27
を介して固定支持させて、シェル24の内周面24aと
シャフト25の外周面との間に円筒状の中間室2Bを形
威し、この中間室28を、ロール19の周方向において
、ロール19の軸線方向に延びる2対のシール機構29
,29,30,30でもって区画して、直径線上で左右
に対向する一対のドレン室31,31と両ドレン室31
,31をはさんで上下に対向する一対の第1及び第2圧
力室32.33とを形威し、前記シャフト25に、前記
両ドレン室31,31に連らなるドレン通路34及び前
記第1圧力室32に連らなる第1供給通路35並びに前
記第2圧力室33に連らなる第2供給通路36を夫々形
成して、構成されている。
前記第1圧力室32の周方向両端部は1対のシール機構
29.29で密封シールされているが、各シール機構2
9.29は、第3図及び第5図に示す如く、軸線方向に
延びる一対のシール体37を、その一端縁部をシャフト
25の外周面部に形威せる切欠段部25aに支持させる
と共にその他端縁部を、上記一端縁部より第1圧力室3
2側に位置させ、24aに接触させて、第1圧力室32
の周方向端部を遮蔽すべく傾斜状に配置し、更にシャフ
ト25の外周面部に形成せる支持溝25 bにスペーサ
38を介して固定支持させた軸線方向に延びる板バネ3
9でもって、シール体37,37をシェル内周面24a
方向へ押圧付勢させて構成されている。
なお、前記シール体37はシェル24よりも軟質であり
且つ適宜の弾性を有する銅或いは銅合金等でもって成形
されている。
また、前記第2圧力室33の周方向両端部も一対のシー
ル機構30.30で密封シールされているが、このシー
ル機構3030は、第3図及び第5図に示す如く、前記
シール機構29.29と配置が上下逆になっていること
、そして一対のシール体37,37の他端縁部を、のシ
ール体37゜37の一端縁部をシャフト25に支持した
点より第2圧力室33側に位置させてシェル24の内周
面に接触させるようにしていること以外はこのシール機
構29と全く同一の構造とされているため、その詳細は
省略する。
なお、シール機構29と同一の部分には同一の符号を付
しである。
なお、上位の各シール機構29と下位の各シール機構3
0とは、ドレン室31を隔てて対称な位置に配置されて
いる。
また、各シール機構29゜30間に位置するシャフト2
5の外周面部には、各々軸線方向に沿う凹溝25Cを形
成してあって、各ドレン室31の容積を拡大させ、圧力
室から漏れた圧力媒体に圧が発生しないように工夫しで
ある。
また、中間室28つまり各圧力室32又33の軸線方向
両端部も一対のエンドシール機構40゜40又41,4
1でもってシールされている。
すなわち、第1圧力室32の軸線方向端部をシールする
各エンドシール機構40は、第6図及び7図に示す如く
、第1圧力室32の軸線方向端部において、シェル24
側にシェル24と同材質の環状のシール受体42を固設
すると共にシャフト25側に環状のシール支持体43を
固設し、このシール支持体43に、シール受体42に向
けて開口する凹溝43aをシール支持体43の周縁に沿
う台形状に形成し、この凹溝43aの開口部に、台形状
のシール体44をロール19の軸線方向に摺動自在に嵌
挿支持させ、このシール体44でもって閉塞された凹溝
43a内に、シール体44をシール受体42へ圧接付勢
させる適当数(一つのみ図示)のコイルバネ45を介挿
し、さらにシール支持体43に、第1圧力室32から前
記閉塞された凹溝43a内へ連通する連通路43bを形
成して、構成されている。
なお、第7図において、46.46は前記シール体44
の両端部に連らなって設けられた端部シール体であり、
この端部シール体46及び前記シール体44は前記シー
ル体37と同材質とされている。
また、前記第2圧力室33の軸線方向端部をシールする
各エンドシール機構41も、第4図及び第7図に示す如
く、各々上記各エンドシール40と配置が上下逆になっ
ている以外は、このエンドシール機構40と全く同一構
造に構成されている。
なお、エンドシール機構41において、エンドシール機
構40と同一の部分には同一の符号を付しである。
そして、前記各供給通路35又36は適宜の油圧装置の
送油回路(図示せず)に接続されていて、この各供給通
路35又は36から各圧力室32又は33内へ適宜圧の
圧力媒体たる油を供給しうるようになっており、前記ド
レン通路34は前記油圧装置のドレン回路(図示せず)
に接続されていて、このドレン通路34から両ドレン室
31.31内の油が排出されるようになっている。
前記第1供給通路35は第1圧力室32の軸線方向右端
部位における最上位部分に開口35aされており、前記
第2供給通路36は第2圧力室33の軸線方向左端部位
における最下位部分に開口36aされている。
また、前記ドレン通路34は各ドレン室31の軸線方向
両端部分及びその間の適所に複数開口34a、34a・
・・・・・(両端部分に開口されたもののみ図示)され
ていると共に、前記各軸受機構26内にも開口34bさ
れている。
なお、シェル24の内周面24aに対向しているシャフ
ト25の外周部分の形状は、第3図に示す如く、上下に
若干押潰された円形状とされている。
また、前記各軸受機構26はシャフト25に対するシェ
ル24の撓みを所定量許容させうるように、自動調心コ
ロ軸受を用いて構成されており、前記各支持機構27は
シャフト25の撓みを所定量許容させうるように構成さ
れている。
したがって、以上のように構成された上ワークロール1
9(又は下ワークロール20)によれば、帯状金属板1
3に接触しているシェル24部分つまりクラウン24b
を、各圧力室32.33に作用させる油圧を適宜に制御
させることによって容易に変更させることができる。
すなわち、第1供給通路35から第1圧力室32内に油
を供給して、第1圧力室32内の油圧を適宜の一定圧に
持させておいた状態で、第2供給通路36から第2圧力
室33内へ供給させる油の圧を、前記第1圧力室32内
の油圧よりも高くすると、両圧力室32.33内に作用
する油圧の差圧によって第2圧力室33に対向するシェ
ル24部分つまりクラウン24bが下方へ凸状に変形調
整され(第8図A)、逆に第1圧力室32内の油圧より
も低くすると、第1圧力室32に対向するシェル24部
分が上方へ凸状に変形されて、これに伴い第2圧力室3
3に対向するシェル24部分たるクラウン24bが上方
へ凹状に変形調整される(第8図B)のである。
このクラウン24bの調整量は、両圧力室32.33内
の油圧の差の大きさに比例して増減される。
なお、各圧力室32.33内に油圧を作用させると、こ
の油圧の作用によって各シール機構29.30の各シー
ル体37がシェル内周面24aへ押圧せしめられると共
に、軸線方向両端部の各連通路43bを介して各凹溝4
3a内に作用する前記同一の油圧によって、各エンドシ
ール機構40.41の各シール体44がシール受体42
へ押圧せしめられて、各シール機構29.30及び各エ
ンドシール機構40.41によって各圧力室32.33
の周方向両端部及び軸線方向両端部が各圧力室32.3
3内の油圧に応じたシール力でもって密封シールされる
のである。
また、各圧力室32.33がこのようにシールされた状
態においては、各シール体37とシェル内周面24aと
の間(又は各シール体44と各シール受体42との間)
には圧力室から漏れる油によって潤滑作用が営まれるの
で、シール作用によってシェル24の円滑な回転が妨げ
られる虞れはない。
そして、この潤滑油はドレン室31からドレン通路34
へと排出されるので、ドレン室31内に潤滑油の蓄積に
よる圧力の発生がない。
すなわち各シール体37が各圧力室32.33内の油圧
に抗してシェル内周面24aから離間する方向へ押圧動
作されてシール作用が妨げられる虞れもない。
なお、このことは、シャフト25に形成された凹125
cでもって各ドレン室31の容積が拡大されていること
によってより顕著となる。
また、前記下ワークロール21は、通板方向において円
上ワークロール19.20間中央位に位置され且つ上下
方向においてその上面が上ワークロール19.20の下
面よりも上位に位置された状態に配置されたもので、通
板中の金属板13に適当な曲げ変形を与えうるように上
ワークロール19.20よりも適当量小径に構成されて
いる。
さらに、この下ワークロール21は、撓みを生じないよ
うにバックアップロール47,47で転接支持されてい
ると共に、適宜の昇降機構(図示せず)により第3図に
示す最上昇位置と一点鎖線で示す最下降位置とに亘って
昇降可能とされていて、金属板13に与える曲げ変形量
を適宜に調節できるように工夫されている。
また、48は上ワークロール19の前方近傍位であって
金属板13の下側に配設された調節ロールで、この調節
ロール48は、上ワークロール19に対する金属板13
の接触量を一定以上に調節し、上ワークロール19をそ
の摩擦力で回転させるためのものであり、適宜の昇降機
構(図示せず)によって第3図に実線で示す最上昇位置
と一点鎖線で示す最下降位置とに亘って昇降調節できる
ようになっている。
また、49は前記第1張力付与機構12と調節ロール4
8との間において金属板13をはさんで上下に配設され
たワークロール50.51からなるスキンパスミルであ
り、52はバックアップロール53,53でもって転接
支持された案内ロールである。
次に、作用を上記実施例について説明する。
帯状金属板13は、第1及び第2張力付与機構12.1
6により所定の長手方向張力を付与れた状態で、張力付
与機構12.16間の通板経路14部分を通板される間
において、まずスキンパスミル49でもってスキンパス
及び表面調整され、しかる後レベラー18でもって形状
修正されるが、スキンパスミル49によるスキンパスは
通例のものと同様であるので、以下においてはレベラー
18による形状修正について説明する。
まず形状修正を行うに際しては、予め、形状修正しよう
とする金属板13の素材条件に応じて、第1及び第2張
力付与機構12.16によって金属板13に与する張力
を適宜に調節しておくのは勿論のこと、下ワークロール
21 (及び調節ロール48)を昇降変位調節して、各
ワークロールによって金属板13に付与する曲げ量を調
節しておき、さらに金属板13に与えられる張力の影響
つまり金属板13の反力による撓み量及び金属板13の
形状を勘案して、上ワークロール19.20の各クラウ
ンを、金属板13の素材条件に最適するように変更調整
しておく。
例えば、第8図に示す如く、金属板13がいわゆる耳の
び形状である場合で、金属板13の中央部分13aを伸
ばすべく形状修正する場合には、各クラウン24bを凸
状に変更調整しておき(A図)、またいわゆる中のび形
状の場合で、金属板13の両端部分13b、13bを伸
ばすべく形状修正する場合には、各クラウン24bを凹
状に変更調整しておく (B図)。
このような各クラウン24bの調整は、各第1圧力室3
2内の油圧を適宜の一定圧に保持させておくと、各第2
圧力室33内の油圧を調整するするだけで簡単に行うこ
とができる。
つまり、前者の場合には、各第2圧力室33内の油圧を
各第1圧力室32内の油圧よりも高くするのであり、後
者の場合には、その逆とするのである。
このような調節を行った上で、金属板13を通板させる
と、スキンパス等された金属板13は、上ワークロール
19、下ワークロール21更に上ワークロール20を経
過され、この間において、各ワークロールによって金属
板13の素材条件に応じた最適の張力及び曲げが同時に
付与されて、良好に形状修正されるのである。
この形状修正効果は、第1図に示す従来装置において、
上ワークロール2,3の各クラウンを形状修正される金
属板1の素材条件に最適なものとした場合と、同様に奏
せられる。
そして、前記金属板13と素材条件の異なる新たな金属
板13の形状修正を行う場合には、この新たな金属板1
3の素材条件に応じて上ワークロール19.20の各ク
ラウンを最適なものに変更しておき、また必要に応じて
下ワークロール21の位置も変位させておく。
このようにすれば、前記新たな金属板13も前記同様に
良好に形状修正されることは言うまでもない。
ところで、形状修正時においては、金属板13と各ロー
ルとの接触部分には、ロールと金属板がスリップしない
ように充分な反力と接触量を与え、その摩擦力によって
、各ロールは金属板13の通板速度と同一の周速でもっ
て回転されることになり、したがって各ロールによって
金属板13の表面にスリップ傷がつく虞れはない。
特に各圧力室32.33内の油は順次潤滑油として各ド
レン室31へと排出されて循環せしめられているから、
各圧力室32,33内の油温が上昇せず、また油が劣化
されずに良好な潤滑作用が維持される。
しかも各シール機構29.30及び各エンドシール機構
40.41寿命も大幅に向上する。
さらに、各供給通路35.36を第4図に示す如く形成
しておくと、第1圧力室32内では油が左方へ流れると
共に第2圧力室33内では逆に右方へ流れることとなっ
て、シェル24の温度分布が均一となる利点がある。
このように、本考案に従って形状修正装置によれば、上
ワークロール19.20の各クラウン24bを、形状修
正しようとする金属板13の素材条件に最適なものに変
更調整できるから、如何なる素材条件の金属板13をも
極めて良好に形状修正することができ、品質を向上させ
ることができる。
つまり、冒頭で述べた従来装置(第1図)におけるよう
に、素材条件が一定の類似範囲にある金属板の全てを一
種類のクラウンでもって形状修正させるのではなく、金
属板毎にその素材条件に最適するよう変更されたクラウ
ンでもって形状修正するから、一つの金属板13に対す
る形状修正効果は極めて良好となるのである。
さらに、クラウン24bの変更調整が、上ワークロール
19.20自体を取換えることなく各圧力室32.33
に作用させる油圧を調整するだけで、特に第2圧力室3
3内の油圧を増減調整するだけで極めて簡単且つ迅速に
行うことができ、クラウンを変更する都度操業を休止さ
せる必要がなく、前記従来装置に比して、操業率が大幅
に向上する。
本考案に係る形状修正装置は、前記実施例に限定される
ものではないのであって、例えばレベラー18は、第9
図A、 B、 Cに示す如く、種々の構成としておくこ
とができ、何れの場合も前記実施例同様の効果を奏しう
る。
なお、第9図においては、便宜上、前記上ワークロール
19.20と同様のクラウン調整ロールに構威されたロ
ールについては斜線を施して示しである。
すなわち、第9図Aにおいては、54,55゜56がワ
ークロールであり、57がバックアップロールである。
第9図Bにおいては、上ワークロール58,59及び下
ワークロール60の何れも、前記下ワークロール21.
56よりも大径のクラウン調整ロールでもって構威しで
ある。
前記各実施例において、各下ワークロール21.56を
小径のものとしているのは、金属板13に付与する曲げ
を強力にして、形状修正に必要な張力を可及的に減少さ
せるためであるが、この点、この実施例では、金属板1
3に付与する曲げは減少することになるが、全ワークロ
ール58〜60をクラウン調整ロールにしているため、
金属板13により強力な張力を与えることができるから
、曲げの減少に拘わらず良好な形状修正が行われうる。
しかも張力制御がより正確となる。
また、第9図Cにおいては、61.62がワークロール
である。
この場合において、ワークロール61.62の何れかを
小径の通常ロールとし、これを適宜のバックアップロー
ルで支持させるようにすることもできる。
さらに、図示していないが、通板経路の上下に千鳥状に
多数のワークロールを配設してなる形状修正装置におい
て、ワークロールを前記した如きクラウン調整ロールに
構成しておいてもよい。
何れにしても、本考案の形状修正装置によれば、形状修
正を行うためのワークロールのうち少なくとも1つをク
ラウンが変更調整可能なりラウン調整ロールとしたから
、形状修正しようとする帯状金属板の素材条件に応じて
ワークロールのクラウンを変更して、如何なる素材条件
の金属板をも常に最適なりラウンでもって適正に形状修
正させることができ、しかもクラウンを変更させるため
にワークロール自体を取換える必要がなく、その変更調
整も極めて簡単且つ迅速にできるから、金属板の品質及
び操業率を大幅に向上させることができる。
また、本考案では、クラウン調整ロールに構成してワー
クロールにおいて、圧力室をシールするシール体を一端
縁部を夫々シャフトに支持させると共に他端縁部を前記
一端縁部より圧力室側に位置させて、シェルの内周面に
接触させて、第1及び第2圧力室の周方向端部を遮蔽す
べく傾斜状に配置しているから、第1圧力室と第2圧力
室との間に大きな差圧が生じても、前記各シール体は各
圧力室の圧力分に応じてシェルの内周面へ押圧する方向
に撓むことになり、このため、圧力に応じて適宜のシー
ル力が生じ圧力状態が安定し油圧管理が容易となるもの
である。
それ故、このようなワークロールを用いれば、小さな差
圧から大きな差圧まで自由に設定できるから、素材の条
件に合わせて該素材を正確に形状修正できる利点がある
更には、シャフトの断面形状を上下に押潰した如き円形
状として、該シャフトのシェル内周面への許容撓み間隙
量を真円のシャフトの場合より大きく設定しているから
、第1及び第2圧力室の加圧時、シャフトが撓んでも、
シェル内周面に接触する可能性はほとんどなく、円滑な
シェルの回転を確保することができる。
このように、本考案の形状修正装置は、従来において相
反する課題であった、最適正なりラウンによる形状修正
の適性化及び操業率の向上の何れも解決した極めて実用
的価値大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の形状修正装置の要部を示す側面図であり
、第2図〜第8図は本考案に係る帯状金属板の形状修正
装置の一実施例を示したもので、第2図は側面図、第3
図は第2図の要部を拡大して示す一部切欠の側面図(断
面は第4図の■−■線に沿う)、第4図はクラウン調整
ロールの縦断正面図(断面は第3図のIV−IV線に沿
う)、第5図は第3図の一部を拡大して示す詳細図、第
6図は第4図の一部を拡大して示す詳細図、第7図は第
4図の■−■線に沿う拡大縦断側面図、第8図A、 B
はクラウン調整ロールの作用状態を示す概略縦断正面図
であり、第9図A、 B、 Cは他の実施例を示す要部
の概略側面図である。 11・・・・・・形状修正装置、13・・・・・・帯状
金属板、14・・・・・・通板経路、18・・・・・・
レベラー、19,20.55.5B、59,60,61
.62・・・・・・ワークロール(クラウン調整ロール
)、21,54.56・・・・・・ワークロール、24
・・・・・・シェル、24a・・・・・・シェルの内周
面、24b・・・・・・クラウン、25・・・・・・シ
ャフト、28・・・・・・中間室、29,30・・・・
・・シール機構、31・・・・・・ドレン室、32・・
・・・・第1圧力室、33・・・・・・第2圧力室、3
4・・・・・・ドレン通路、35・・・・・・第1供給
通路、36・・・・・・第2供給通路、37・・・・・
・シール体。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 帯状金属板の通板経路の適所に、該金属板を波状態で通
    過させるべく複数のワークロールを配設しであるレベラ
    ーを有する形状修正装置において、前記ワークロールの
    うち少なくとも一つのワークロールは、円筒状のシェル
    をこれに同心的に挿通させたシャフトに回転自在に支持
    させて、シェルの内周面とシャフトの外周面との間に中
    間室を形威し、この中間室を、ロールの軸線方向に延び
    るシール体で区画して、ロールの周方向に、左右に対向
    する一対のドレン室と、その両ドレン室をはさんで上下
    に対向する一対の第1、第2圧力室を形威し、一方前記
    シール体は、一端縁部を夫々シャフトに支持させると共
    に他端縁部を上記一端縁部より圧力室側に位置させてシ
    ェルの内周面に接触させて第1及び第2圧力室の周方向
    端部を遮蔽すべく傾斜状に配置し、また前記シャフトの
    断面形状は上下に押潰した如き円形状に形威し、更にこ
    のシャフトには、前記ドレン室に連らなるドレン通路及
    び前記各圧力室に連らなる圧力媒体の供給通路を形威し
    である、帯状金属板の形状修正装置。
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